Under jordens långa historia har kontinenterna och havsbottnen förändrats på grund av plattentektonik. Detta påverkar den globala havsnivån eftersom det ändrar djupet i olika havsbassänger och även förändrar glaciärernas fördelning.
Under större delen av den geologiska tiden har den genomsnittliga havsnivån på lång sikt varit högre än i dag (se diagrammet). Endast vid gränsen mellan perm och trias för ~250 miljoner år sedan var den genomsnittliga havsnivån lägre än i dag. Detta innefattade utdöendet mellan perm och trias, även om detta kanske inte är relevant för begreppet havsnivå.
Långsiktiga förändringar i medelhavsnivån är resultatet av förändringar i havsskorpan, och den nedåtgående trenden förväntas fortsätta på mycket lång sikt.